(57)【要約】【課題】近接場光による記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置、光記録再生装置において、光ピックアップとは別体の外部センサーの設置を必要とせず、自動的にチルト制御を行うことが可能な光ピックアップ装置、光記録再生装置及びチルト検出方法を提供する。【解決手段】光源３と、この光源３からの複数の光を光記録媒体９に照射させる光学部４１と、光記録媒体９に対向して配置され、光源３から出射された複数の光を近接場光として光記録媒体９の記録面に集光させるヘッド光を生成するヘッド部４２と、このヘッド部４２と光記録媒体９の記録面との間隔を、光記録媒体９からの複数の戻り光量により検出する光検出部４５と、を具備する。光ピックアップとは別体の外部センサーの設置を必要とせず、自動的にギャップやチルト制御を行うことが可能な光ピックアップ装置、光記録再生装置及びギャップ検出方法を提供する。【選択図】図１
2006004596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光を生成する光源と、
光記録媒体に対向して配置され、前記光源から出射された前記複数の光をそれぞれ集光して近接場光として前記光記録媒体に集光させるヘッド光を生成するヘッド部と、
前記ヘッド部と前記光記録媒体の前記記録面との間隔を、前記ヘッド部からの複数の戻り光量により検出する光検出部と、を具備する
ことを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項２】
前記光源からの複数の光が、レーザーダイオードからの光を分割して生成された
ことを特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項３】
前記光源からの複数の光が、複数のレーザーダイオードからそれぞれ生成された
ことを特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項４】
前記ヘッド部は、第1のレンズと、この第1のレンズと前記光記録媒体との間に配される第２のレンズとを備え、第２のレンズによって近接場光が生成される
ことを特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項５】
前記第２のレンズはソリッドイマージョンレンズである
ことを特徴とする請求項４記載の光学ピックアップ装置。
【請求項６】
前記光検出部は、前記第２のレンズの前記光記録媒体に対向する端面によって反射された戻り光量に基づいて前記ヘッド部と前記光記録媒体の前記記録面との間隔を検出する
ことを特徴とする請求項４記載の光学ピックアップ装置。
【請求項７】
前記ヘッド部と前記光記録媒体の前記記録面との距離を調整するギャップ駆動部と、
前記光検出部により検出された前記距離に基づき、前記記録面に対する前記ヘッド部の距離を一定に保持するように前記ギャップ駆動部を制御するギャップ制御部と、を具備する
ことを特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項８】
前記複数の戻り光量により前記ヘッド部と前記光記録媒体の前記記録面との距離を検出するにあたり、前記複数の光の戻り光量の平均値、又は前記光が奇数の場合はその中央位置の戻り光量、ないしは前記光が偶数の場合は中央位置の２つの戻り光量の平均値により前記距離が検出される
ことを特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項９】
前記ヘッド部と前記光記録媒体の前記記録面との角度を調整するチルト駆動部と、
前記光検出部により検出された角度に基づき、前記記録面に対する前記ヘッド部の角度を一定に保持するように前記チルト駆動部を制御するチルト制御部と、を具備する
ことを特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記複数の戻り光量により前記角度を検出するにあたり、前記複数の光の戻り光量のうち２つの値の差から前記角度が求められる
ことを特徴とする請求項９記載の光学ピックアップ装置。
【請求項１１】
複数の光を生成する光源と、
第１のレンズと第２のレンズとを備え、第２のレンズが光記録媒体に対向して配置され、前記光源から出射された前記複数の光をそれぞれ集光して前記光記録媒体に向けて近接場光を生成するヘッド部と、
前記ヘッド部からの複数の戻り光量により検出する光検出部と、を備え、
前記ヘッド部は前記第２のレンズの前記光記録媒体に対向する端面によって近接場光を生成し、且つ前記端面によって前記光源から入射された複数の光を反射するように構成されたことを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記光源からの複数の光が、レーザーダイオードからの光を分割して生成された
ことを特徴とする請求項１１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項１３】
前記光源からの複数の光が、複数のレーザーダイオードからそれぞれ生成された
ことを特徴とする請求項１１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項１４】
前記光検出部は、前記第２のレンズの前記光記録媒体に対向する端面によって反射された戻り光量に基づいて前記ヘッド部と前記光記録媒体の前記記録面との間隔を検出する
ことを特徴とする請求項１１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項１５】
前記ヘッド部と前記光記録媒体の前記記録面との距離を調整するギャップ駆動部と、
前記光検出部により検出された前記距離に基づき、前記記録面に対する前記ヘッド部の距離を一定に保持するように前記ギャップ駆動部を制御するギャップ制御部と、を具備する
ことを特徴とする請求項１１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項１６】
前記複数の戻り光量により前記ヘッド部と前記光記録媒体の前記記録面との距離を検出するにあたり、前記複数の光の戻り光量の平均値、又は前記光が奇数の場合はその中央位置の戻り光量、ないしは前記光が偶数の場合は中央位置の２つの戻り光量の平均値により前記距離が検出される
ことを特徴とする請求項１１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項１７】
前記ヘッド部と前記光記録媒体の前記記録面との角度を調整するチルト駆動部と、
前記光検出部により検出された角度に基づき、前記記録面に対する前記ヘッド部の角度を一定に保持するように前記チルト駆動部を制御するチルト制御部と、を具備する
ことを特徴とする請求項１１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項１８】
前記複数の戻り光量により前記角度を検出するにあたり、前記複数の光の戻り光量のうち２つの値の差から前記角度が求められる
ことを特徴とする請求項１７記載の光学ピックアップ装置。
【請求項１９】
光源からの光を光記録媒体に照射して記録及び／又は再生を行う光記録再生装置であって、
複数の光を生成する光源と、
光記録媒体に対向して配置され、前記光源から出射された前記複数の光をそれぞれ集光して近接場光として前記光記録媒体に集光させるヘッド光を生成するヘッド部と、
前記ヘッド部と前記光記録媒体の前記記録面との間隔を、前記ヘッド部からの複数の戻り光量により検出する光検出部と、を具備する
ことを特徴とする光記録再生装置。
【請求項２０】
前記ヘッド部と前記光記録媒体の前記記録面との距離を調整するギャップ駆動部と、
前記ヘッド部と前記光記録媒体の前記記録面との距離を、前記ヘッド部からの複数の戻り光量により検出する光検出部と、
前記光検出部により検出された前記距離に基づき、前記記録面に対する前記ヘッド部の距離を一定に保持するように前記ギャップ駆動部を制御するギャップ制御部と、を具備する
ことを特徴とする請求項１９記載の光記録再生装置。
【請求項２１】
前記ヘッド部と前記光記録媒体の前記記録面との角度を調整するチルト駆動部と、
前記光検出部により検出された角度に基づき、前記記録面に対する前記ヘッド部の角度を一定に保持するように前記チルト駆動部を制御するチルト制御部と、を具備する
ことを特徴とする請求項１９記載の光記録再生装置。
【請求項２２】
光記録媒体に対して、複数の近接場光をヘッド部により照射して、前記ヘッド部からの複数の戻り光量を検出して、少なくとも各戻り光量のうち２つの値の差を利用して前記光記録媒体の記録面と前記ヘッド部との距離を検出する
ことを特徴とするギャップ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場光を用いて信号の記録及び再生のうち少なくとも一方を行う光記録再生装置に適用して好適な光学ピックアップ装置、光記録再生装置及びギャップ検出方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録密度の高密度化、大容量化の要求から、開口数の大なる集光レンズを利用して、光記録媒体に対して近接場光を照射して記録、再生を行う方法が種々提案されている。このような近接場光を利用する集光レンズとして、ソリッドイマージョンレンズ（Solid Immersion Lens：以下、ＳＩＬと表記）と非球面レンズ等の光学レンズとを組み合わせた開口数1以上を実現する集光レンズが提案されている。
【０００３】
近接場光を用いた光記録再生装置において、光ヘッドのＳＩＬなどの先端側レンズの端面と、光記録媒体の信号の記録面との距離は、入射光の波長の１／４程度とされ、現在用いられている光源の波長範囲では略１００ｎｍ以下が要求される。
このため、このようなソリッドイマージョンレンズがわずかでも傾いて、いわゆるチルト角を持っていると、光記録媒体の記録面と容易に衝突する可能性があり、衝突した場合には記録面の損傷を生じるなどの不都合を生じ、正常に記録又は再生を行うことが困難になってしまう恐れがある。
【０００４】
近接場光を用いるニアフィールド光学系に対して、近接場光を用いない通常のいわゆるファーフィールドの光学系を用いた光学ピックアップ装置においては、例えばチルト検出用レーザーを、回折格子により分離し、各スポットでのフォーカス信号を非点収差法やナイフエッジ法等で求め、これらが等しくなるようにチルトを補正する方法が提案されている（例えば特許文献１参照。）
【０００５】
また、同様に近接場光を用いない通常の光学ピックアップ装置において、チルト用検出レーザー光を回折格子により分離して、複数のスポットからチルトセンサーによりチルト量を求める方法が提案されている（例えば特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開2002-197699号公報
【特許文献２】特開2000-155969号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近接場光を用いる光学ピックアップ装置においては、上述の従来方法によるフォーカス信号を用いたチルト検出やギャップ検出を行うことができない。
また、外部のチルトセンサーやギャップセンサーを用いる場合は、装置構成が複雑となり、またコスト高を招来するという問題がある。あるいは、外部センサーによるチルト検出位置またはギャップ検出位置と記録再生位置とが異なるため、別途、両者の位相を合致させることが必要となる。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、近接場光による記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置、光記録再生装置において、記録及び／又は再生に用いる光ピックアップとは別体の外部センサーの設置を必要とせず、自動的にチルト制御及び／又はギャップ制御を行うことが可能な光学ピックアップ装置、光記録再生装置及びギャップ検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明に係る光学ピックアップ装置は、複数の光を生成する光源と、光記録媒体に対向して配置され、光源から出射された複数の光をそれぞれ集光して近接場光として光記録媒体に集光させるヘッド光を生成するヘッド部と、ヘッド部と光記録媒体の記録面との間隔を、ヘッド部からの複数の戻り光量により検出する光検出部と、を具備することを特徴とする。
また、本発明は、上述の光学ピックアップ装置において、光源からの複数の光が、レーザーダイオードからの光を分割して生成されたことを特徴とする。
更に、本発明は、上述の光学ピックアップ装置において、光源からの複数の光が、複数のレーザーダイオードからそれぞれ生成されたことを特徴とする。
また、本発明は、上述の光学ピックアップ装置において、ヘッド部は、第1のレンズと、この第1のレンズと光記録媒体との間に配される第２のレンズとを備え、第２のレンズによって近接場光が生成されることを特徴とする。
更に、本発明は、上述の光学ピックアップ装置において、第２のレンズはソリッドイマージョンレンズであることを特徴とする。
また、本発明は、上述の光学ピックアップ装置において、光検出部は、第２のレンズの光記録媒体に対向する端面によって反射された戻り光量に基づいてヘッド部と光記録媒体の記録面との間隔を検出することを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明は、上述の光学ピックアップ装置において、ヘッド部と光記録媒体の記録面との距離を調整するギャップ駆動部と、光検出部により検出された距離に基づき、記録面に対するヘッド部の距離を一定に保持するようにギャップ駆動部を制御するギャップ制御部と、を具備することを特徴とする。
また、本発明は、上述の光学ピックアップ装置において、複数の戻り光量によりヘッド部と光記録媒体の記録面との距離を検出するにあたり、複数の光の戻り光量の平均値、又は光が奇数の場合はその中央位置の戻り光量、ないしは光が偶数の場合は中央位置の２つの戻り光量の平均値により距離が検出されることを特徴とする。
また、本発明は、上述の光学ピックアップ装置において、ヘッド部と光記録媒体の記録面との角度を調整するチルト駆動部と、光検出部により検出された角度に基づき、記録面に対するヘッド部の角度を一定に保持するようにチルト駆動部を制御するチルト制御部と、を具備することを特徴とする。
更に、本発明は、上述の光学ピックアップ装置において、複数の戻り光量により角度を検出するにあたり、複数の光の戻り光量のうち２つの値の差から角度が求められることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の光学ピックアップ装置は、複数の光を生成する光源と、第１のレンズと第２のレンズとを備え、第２のレンズが光記録媒体に対向して配置され、光源から出射された複数の光をそれぞれ集光して光記録媒体に向けて近接場光を生成するヘッド部と、このヘッド部からの複数の戻り光量により検出する光検出部と、を備え、ヘッド部は第２のレンズの光記録媒体に対向する端面によって近接場光を生成し、且つこの端面によって光源から入射された複数の光を反射するように構成される。
【００１１】
更に、本発明の光記録再生装置は、光源からの光を光記録媒体に照射して記録及び／又は再生を行う光記録再生装置であって、複数の光を生成する光源と、光記録媒体に対向して配置され、光源から出射された前記複数の光をそれぞれ集光して近接場光として前記光記録媒体に集光させるヘッド光を生成するヘッド部と、ヘッド部と光記録媒体の記録面との間隔を、ヘッド部からの複数の戻り光量により検出する光検出部と、を具備することを特徴とする。
また、本発明のギャップ検出方法は、光記録媒体に対して、複数の近接場光をヘッド部により照射して、ヘッド部からの複数の戻り光量を検出して、少なくとも各戻り光量のうち２つの値の差を利用して前記光記録媒体の記録面とヘッド部との距離を検出することを特徴とする。
【００１２】
上述したように、本発明による光学ピックアップ装置、光記録再生装置及びギャップ検出方法は、複数の光をヘッド部により近接場光として照射して、その戻り光量から光記録媒体の記録面との距離を検出するものである。
ヘッド部と光記録媒体の記録面との距離が近接場光を生じる距離以下、すなわち入射光の波長の１／４以下程度の距離である場合、光ヘッド部の例えば先端側のＳＩＬなどのレンズ端面から、全反射する角度で入射した光の一部が浸みだしてくるので、戻り光量は距離に対応して減少する。これにより、ヘッド部と光記録媒体の記録面との距離を検出することができる。
【００１３】
また、チルトが生じている場合、複数の光を照射してその戻り光量を検出すると、チルト量によってヘッド部と記録面との距離が異なっているため、戻り光量に差が生じることとなる。よって、この差を検出することによって、容易にチルト量、すなわちヘッド部と記録面とのなす角度を検出できる。
【００１４】
そして、この距離情報及び角度情報を基に自動的にギャップ制御部及びギャップ駆動部や、チルト制御部及びチルト駆動部によって、ヘッド部と光記録媒体の記録面との距離及び角度を補正してギャップを制御し、またチルトを補正することにより、近接場光を用いる光学ピックアップ装置において、外部のギャップセンサーやチルトセンサーを用いることなく、安定に光記録媒体にヘッド部を対向させることができ、この光学ピックアップ装置を用いて光記録再生装置を構成することにより、安定に記録及び／又は再生を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明による光学ピックアップ装置によれば、外部のギャップセンサーやチルトセンサーを用いることなく、安定に光記録媒体にヘッド部を対向させることができる。
【００１６】
また、本発明による光学ピックアップ装置において、光源からの光を回折格子などにより分離して複数の光を利用することによって、比較的簡易な装置構成によって確実にチルト制御を行うことができる。
また、本発明による光学ピックアップ装置において、複数の光源からの光を利用することによって、十分な戻り光量を得ることができ、精度良くチルト制御を行うことができる。
【００１７】
また、本発明による光学ピックアップ装置において、ヘッド部と光記録媒体の記録面との距離を検出するにあたり、複数の光の戻り光量の平均値、又は光が奇数の場合はその中央位置の戻り光量、ないしは光が偶数の場合は中央位置の２つの戻り光量の平均値により距離を検出することによって、容易かつ確実にヘッド部と記録面との距離を検出し、自動的にギャップ制御を行うことが可能な光学ピックアップ装置を提供することができる。
【００１８】
更に、本発明による光学ピックアップ装置を用いて光記録再生装置を構成することによって、近接場光を照射するヘッド部の距離を安定化し、また距離情報からチルトを検出してこれを補正することができ、より安定に光記録媒体の記録面に対向させて記録及び／又は再生を行うことができ、記録再生特性にすぐれた近接場光を用いる光記録再生装置を提供することができる。
【００１９】
また、本発明のギャップ検出方法によれば、外部のギャップセンサーを用いることなく、ギャップを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態の例について説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
【００２１】
（１）第1の実施の形態例
図１は、本発明による光学ピックアップ装置を備えた光記録再生装置の一例の概略構成図である。この例においては、一つの光源から出射された光を回折格子（グレーティング）により複数の光ビームに分離して、この複数の光ビームを近接場光としてヘッド部４２により光記録媒体９に照射する例を示し、また、チルト制御部４６及びチルト駆動部４３とともに、ギャップ制御部４７及びギャップ駆動部４４を設けて、ヘッド部４２と光記録媒体９との間隔すなわちギャップを制御し、またヘッド部４２と光記録媒体９との傾きすなわちチルトを制御する構成とする例を示す。
【００２２】
図１に示すように、この例においては、情報源１からの情報に基づき例えばディスク状の光記録媒体９に記録を行う場合の光照射態様の一例を示し、レーザーダイオード（ＬＤ）等より成る光源３から出射される光ビームは、情報源１により情報信号に対応して変調され、また自動パワー制御手段（ＡＰＣ）２により出力が制御される。そしてこの出射光は、光学部４１においてコリメーターレンズ４により平行光とされ、グレーティング５により複数の光ビームに分割され、ビームスピリッター６、ミラー７を介して、ヘッド部４２に入射される。ヘッド部４２には、非球面レンズ等より成る第1のレンズ１６及びソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）等より成る第２のレンズ１０から構成される開口数1以上を達成する集光レンズによって近接場光を光記録媒体９に照射する光学系が構成される。ヘッド部４２は、それぞれチルト駆動部４３、ギャップ駆動部４４を構成するアクチュエーター８、１７に例えばＳＩＬ等の第２のレンズ１０及び第1のレンズ１６が設置されて構成される。そして、光学部４１から出射された光ビームはヘッド部４２により光記録媒体９の情報が記録される記録面に近接場光として照射される。
【００２３】
なお、光記録媒体９は、これを回転移動する回転手段１５等より成る移動機構部４８に保持され、図示しないが例えばヘッド部４２側を光記録媒体９の記録面に沿って平行移動する水平移動機構との連動によって、ヘッド部４２から照射される近接場光が光記録媒体９の盤面に沿って例えばスパイラル状、または同心円状の記録トラックに沿って走査される構成とする。
【００２４】
図１においては、１つの光路のみを示しているが、図２Ａ及びＢにおいては、上述のグレーティング５により３本のビームに分離した場合の光記録媒体９上に形成されるスポット２１〜２３の平面構成を示す。図２Ａは、トラック２０の延長方向に対して直交する方向にスポット２１〜２３が配列されている例を示し、図２Ｂは、トラック２０の延長方向に平行にスポット２１〜２３が配列されている例を示している。
【００２５】
なお、後述するように、図２Ａに示すスポットの配列方向はラジアル方向、図２Ｂに示すスポットの配列方向はタンジェンシャル方向のチルトを検出することができる。
ここで、図３に示すように、ディスク状の光記録媒体９に対し、破線ｘ、ｙ及びｚをそれぞれトラッキング方向、トラックの延長する例えば円周の接線方向、光記録媒体９とヘッド部４２との間隔を調整するいわゆるギャップ方向とすると、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向のチルトは、矢印ｒ及びｔで示すように、それぞれ破線ｘ及びｙを回転軸とする回転方向の傾きである。
【００２６】
このようにして配列されたスポットの検出態様について、再び図１を参照して説明する。この場合、光記録媒体９から反射された光は、ヘッド部４２を介してビームスプリッター６により反射されて、フォトディテクター（ＰＤ）１１より成る光検出部４５において検出される。
フォトディテクター１１は、図示しないが、上述の複数のスポットからの戻り光を受光するため、スポットと同数の受光部を有する構成とし得る。
【００２７】
そしてこのようにして検出された戻り光量が、チルトサーボ１２、ギャップサーボ１３に入力され、後述する検出方法に基づいて、検出光量値から制御信号に変換される。すなわちこの場合チルト制御信号Ｓｇ、ギャップ制御信号Ｓｔが出力され、各アクチュエーター８、１７によるチルト駆動部４３、ギャップ駆動部４４に入力されてチルト及びギャップの補正がなされる。その結果、第２のレンズ１０と光記録媒体９とのギャップが一定に保持され、また、第２のレンズ１０の端面と光記録媒体９とのチルトが略ゼロになり、すなわち、第２のレンズ１０の端面と光記録媒体９が略平行なるように保持される。
【００２８】
図４は、グレーティングにより分割された入射光が、ヘッド部４２を介して光記録媒体９に入射される入射態様を示した概略構成図である。光源側から順に非球面レンズ１６と第２のレンズ１０が配置され、近接場光を光記録媒体９に照射するヘッド部４２は、２軸アクチュエーター等のアクチュエーター８に設置されている。図示の例では、グレーティング５により３分割された入射光Ａ、Ｂ及びＣが、第２のレンズ１０に対して、入射光が全反射する角度で入射される。なお、図４において、一点鎖線ＣＡ、ＣＢ及びＣＣは、分離した各入射光の光軸を示す。第２のレンズ１０の光記録媒体側端面に結像している３点から光記録媒体９に近接場光として浸みだしている光が、前述の図２において説明した光記録媒体９上の３つのスポット２１〜２３を形成する。
【００２９】
次に、本発明によるチルト検出方法の説明に先立って、図５Ａ及びＢを参照して、近接場光を用いる光記録媒体９における第２のレンズ１０と光記録媒体９とのギャップの制御方法について説明する。図５Ａは、光記録媒体９とヘッド部４２とのギャップ、すなわち第２のレンズ１０の光記録媒体側の端面とのギャップを示す概略構成図であり、図５Ｂはギャップに対する全反射戻り光量の変化を示す図である。図５Ａにおいて、図４と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００３０】
第２のレンズ１０と光記録媒体９との間隔（ギャップ）が、一般に、入射光の波長の１／４以下とされる近接場光が生じる距離以上である場合、すなわち図５Ｂにおいて破線矢印Ｆｆで示すファーフィールド領域では、第２のレンズ１０の端面で全反射を起こす角度で入射した光は、この端面において入射光は全反射するので、図５Ｂに示すように、戻り光量Ｌｒは常に一定である。
【００３１】
一方、第２のレンズ１０と光記録媒体９とのギャップが、入射光の波長λの略１／４以下となり、近接場光が生じる距離以下となるときは、第２のレンズ１０の端面から、全反射する角度で入射した光の一部が浸みだしてくるので、戻り光量Ｌｒは減少する。そして、第２のレンズ１０と光記録媒体９が接触するところ（すなわちギャップが０の位置）で、光記録媒体９に入射光の全てを透過してしまうので、戻り光量Ｌｒはゼロになる。
【００３２】
このような近接場光を生じるギャップ領域における戻り光量の変化は、図５Ｂにおいて破線矢印Ｆｎで示すニアフィールドの領域で生じ、ギャップが略λ／４の位置から光記録媒体に近づくにつれて緩やかに戻り光量は減少し始め、中間部分では略線形に減少し、更に光記録媒体表面に近づいた領域では再び緩やかに漸減する曲線が得られる。
そこで、この全反射戻り光量がギャップ長に対して一定範囲で略線形に変化することを利用して、第２のレンズ１０と光記録媒体９との間のギャップを戻り光量から検出し、これをもとにギャップを例えば一定の値ｄに保持する場合、戻り光量Ｌｒがこのギャップに対応する目標値αに保持されるように、ギャップ制御部によりアクチュエーター８等の駆動によりギャップを一定化制御することができる。
【００３３】
そして、このようなギャップ検出方法を利用してチルト量を検出することができる。以下このチルト検出方法について、図６Ａ〜Ｃを参照して説明する。
この場合、入射光を３分割して第２のレンズ１０に入射した例を示し、各入射光が第２のレンズ１０の端面において結像した位置から光記録媒体９の記録面までのギャップをそれぞれＤａ、Ｄｂ及びＤｃとして示す。
なお、第２のレンズ１０と光記録媒体９との距離は、別途、図５において説明した全反射戻り光量を被制御量として図１に示すギャップサーボ１３により、目標値αに一定に制御され
ているものとする。
【００３４】
図６Ａは、ＳＩＬの光軸Ｃが略光記録媒体９の端面から垂直で、チルト角が略０の場合を示す。この場合、第２のレンズ１０の端面に結像する３点と光記録媒体９とのギャップ長は、
Ｄａ＝Ｄｂ＝Ｄｃ
となり、略等しい。
【００３５】
一方、図６Ｂに示すように、第２のレンズ１０と光記録媒体９との間のチルトがゼロでない場合、つまり、第２のレンズ１０の光軸が一点鎖線Ｃ１で示すように、チルト角０の場合の光軸Ｃから−θＴ傾いて、チルト角＜０となる場合、第２のレンズ１０の端面に結像する３点と光記録媒体９とのギャップ長は、
Ｄａ＜Ｄｂ＜Ｄｃ
となる。
【００３６】
逆に、図６Ｃに示すように、第２のレンズ１０の光軸が一点鎖線Ｃ２で示すように、光軸Ｃから＋θＴ傾いて、チルト角＞０となる場合、第２のレンズ１０の端面に結像する３点と光記録媒体９とのギャップ長は、
Ｄa＞Ｄｂ＞Ｄｃ
となる。
【００３７】
これらのギャップ長の変化は、図５において説明した全反射戻り光量により、等価的に、図７に示すように表すことができ、このギャップ長の差からチルト量を検出することができる。
つまり、ギャップＤａ、Ｄｂ、Ｄｃに対応する全反射戻り光量をそれぞれ、ｙａ、ｙｂ、ｙｃとすると、チルト角が０である場合には、
ｙａ＝ｙｂ＝ｙｃ＝α
となる。
【００３８】
また、チルト角＜０である場合、
ｙａ＜ｙｂ＜ｙｃ
ｙｂ＝α
となる。また、チルト角＞０である場合、
ｙａ＞ｙｂ＞ｙｃ
Ｙｂ＝α
となる。
【００３９】
従って、例えばｙａ−ｙｃを、チルトエラーとして検出し、このエラーを被制御量としてチルトサーボ１２によりサーボ制御を行ってゼロに近づけることで、第２のレンズ１０と光記録媒体９とのチルトを略ゼロに制御することができる。
また、チルト角を求める場合は、グレーティング５やミラー７の角度を調整して各スポットの間隔を調整し、戻り光量の差から間隔の差を求め、これらからチルト角を算出することも可能である。
なお、チルトサーボの構成としては、例えば位相補償フィルター、ＰＩＤ（Proportional Integral Differential）コントローラ等を用いることができる。
【００４０】
この場合、前述の図２Ａにおいて説明したように、スポットがラジアル方向に配置されている場合は、ラジアルチルトが検出され、図２Ｂに示すように、スポットがタンジェンシャル方向に配置されている場合は、タンジェンシャルチルトが検出され、それぞれ補正できることになる。
【００４１】
また、ギャップサーボについては、図７において、ｙｂを被制御量としてギャップサーボ１３により目標値αに近づける制御を行うことで、第２のレンズ１０と光記録媒体９とのギャップを一定にすることができる。なお、ギャップサーボの構成としても、例えば位相補償フィルター、ＰＩＤコントローラを用いることができる。
【００４２】
なお、上述の例では、入射光を３つに分割した場合について説明したが、一般に、ｎ個に入射光を分離する場合について、図８Ａ及びＢを参照して説明する。図８Ａ及びＢにおいて、＃１〜＃ｎはそれぞれ1〜ｎ番目のスポットを示す。
先ず、奇数個のスポットに分割する場合は、図８Ａに示すように、中心スポット（＃（ｎ＋１）／２で示すスポット）を形成する光ビームによる戻り光量が、図７で示すｙｂに相当する。あるいは、＃１〜＃ｎまでのスポットを形成する光ビームによる戻り光量の平均値をｙｂとしても良い。
また、中心スポット（＃（ｎ＋１）／２で示すスポット）に対して対称な位置にあるスポット（例えば＃１及び＃ｎ、又は＃２及び＃ｎ−１など）を形成する光ビームからの戻り光量が、図７で示すｙa、ｙｃにそれぞれ相当する。なお、ｙa、ｙｃについても、隣接する複数個の戻り光量の平均値としても良く、例えば、＃１と＃２で示すスポットの戻り光量の平均値をｙａとするなど、種々の方法を採り得る。
【００４３】
また、一般に偶数個のスポットを分割した場合は、図８Ｂに示すように、中心部の２つのスポット（＃ｎ／２及び＃ｎ／２＋1で示すスポット）を形成する光ビームによる戻り光量の平均値が、図７で示すｙｂに相当する。あるいは、＃１〜＃ｎまでの戻り光量の平均値をｙｂとしても良い。
また、中心スポット（＃ｎ／２及び＃ｎ／２＋１で示す２つのスポット）に対して対称な位置にあるスポットを形成する光ビームの戻り光量が、図７で示すｙa、ｙｃにそれぞれ相当する（例えば、＃１及び＃ｎで示すスポットを形成する光ビームからの戻り光量）。この場合も、ｙa、ｙｃを、隣接する複数個の戻り光量の平均値としても良く、例えば、＃１と＃２で示すスポットを形成する光ビームの戻り光量の平均値をｙａとするなど、種々の方法を採り得ることはスポットを奇数個とする場合と同様である。
【００４４】
以上説明したように、本発明によれば、1つの光源から出射された光を、グレーティングを用いて複数の光ビームに分割して光記録媒体9上に照射することによって、各スポットを形成する光ビームの第２のレンズ１０の端面からの戻り光量をフォトディテクターにより検出することによって、容易かつ確実にヘッド部と光記録媒体とのチルト量を検出することができる。
このように、グレーティングを用いて１つの光源からの光を分離する場合は、比較的簡単な装置構成で自動的なチルト制御を行うことが可能となる。
また、同時に検出した戻り光量のうち少なくとも一部の光量をギャップ制御にも用いることができて、ギャップ及びチルトを簡単な構成で自動的に容易且つ確実に精度良く制御することができる。
【００４５】
（２）第２の実施の形態例
上述の第1の実施の形態例において説明した例は、１つの光源からの光をグレーティング５により分割することで、複数のスポットをＳＩＬ等より成る第２のレンズ１０を介して光記録媒体９上に形成していたが、図９に示すように、複数の光源を用いて複数のスポットを得ることも可能である。図９において、図1と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この場合、３つの情報源１ａ、1ｂ及び１ｃから異なる情報信号がＡＰＣ２ａ〜２ｃを介して光源３ａ〜３ｃに入力され、各光源から出射された光は、コリメーターレンズ４ａ〜４ｃ、ビームスプリッター６ａ、６ｂ及びミラー１４によりそれぞれ反射され、図示しないが光軸を例えば1トラック分ずらして、この場合３つの光線に分離して、ヘッド部４２を介して光記録媒体９の記録面において隣接する３トラックに近接場光として照射される構成とすることができる。
【００４６】
この場合の光記録媒体上のスポット配置態様を図１０の概略平面図に示す。この例においては、複数のスポットで同時に記録する構成であるので、スポット２１〜２３の配置は、隣接するトラック２０上に並ぶラジアル方向の配置となる。
このような構成とする場合、光記録媒体９上において３トラック分の記録を同時に行うことができ、記録情報の転送レートを３倍に高めることができると共に、これらの光を利用して、前述の図６及び図７において説明したチルト検出方法を利用して、チルト制御を自動的に、容易かつ確実に行うことができる。また同時に、ギャップ制御も精度良く行うことができる。
この場合、１つのスポットに対して１つの光源を用いることから、十分な戻り光量を得ることができ、比較的精度よく自動的なチルト制御、またギャップ制御を行うことが可能となる。
【００４７】
（３）第３の実施の形態例
この例においては、図９において説明した例と同様に、３つの光源を用いると共に、グレーティングを併用してラジアル方向及びタンジェンシャル方向のチルト制御を行う例を示す。この場合、図１１に示すように、例えば中心スポットを構成する光源３ｂの光路上にグレーティング５を配置する。図１１において、図９と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この例においては、３つの光源３ａ〜３ｃのうち１つの光源３ｂの光路上、コリメーターレンズ４ｂとビームスプリッター６ｂとの間にグレーティング５を配置する。グレーティング５の回折方向を適切に選定することによって、光記録媒体９上のスポット配置態様を図１２に示すように、光源３ａ〜３ｃからの光を隣接するトラック２０に並べて配置すると共に、光源３ｂからのメインスポット２２の両側に、グレーティング５によるサブスポット２４及び２５を、記録トラックに沿って配置する構成とすることができる。
【００４８】
このような構成とすることによって、光記録媒体９上において３トラック分の記録を同時に行うことができて、記録情報の転送レートを３倍に高めることができ、更に、トラック間にまたがるスポット２１〜２３によりラジアル方向のチルト制御を行い、かつ１トラック上に配列されるスポット２４、２２及び２５によりタンジェンシャル方向のチルト制御をも行うことができる。また同時に、ギャップ制御も精度良く行うことができる。
このように、双方向のチルト制御を自動的に行う構成とすることによって、より確実にチルトを低減化し、安定した良好な記録再生を行うことができる。
【００４９】
（４）第４の実施の形態例
次に、本発明を記録再生装置の再生システムに適用した例について説明する。図１３は、１つのレーザー等の光源３を用いて、グレーティング５により複数のスポットを光記録媒体９上に形成する場合の再生装置の概略構成図を示す。図１３において、図１と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この場合の光記録媒体９の記録面上のスポットの配置態様を図１４Ａ及びＢに示す。なお、これは、記録再生装置に適用した図２Ａ及びＢにおいて説明した例と同様である。
【００５０】
この場合、再生ＲＦ信号は、戻り光量をフォトディテクター１１で受光することで検出できる。また、再生ＲＦ信号を、低域通過フィルターを通して観察することで、サーボ信号を検出でき、チルトサーボ１２及びギャップサーボ１３へのエラー信号が得られる。
このような構成とすることによって、再生システムにおいても、同様に良好にチルト制御とギャップ制御とを自動的に行うことができて、安定した良好な再生を行うことが可能となる。
【００５１】
（５）第５の実施の形態例
次に、３つのレーザー等の光源を用いて、複数のスポットを光記録媒体上に形成する場合の記録再生装置の再生システムに適用した例について、図１５の概略構成図を参照して説明する。図１５において、図１及び図９に対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
また、この場合の光記録媒体９の記録面上のスポットの配置態様を図１６Ａ及びＢに示す。図１６Ａに示す例は、前述の図１０において説明した記録の場合と同様である。図１６Ｂに示す例は、スポット２１を形成する光の戻り光及びスポット２３を形成する光の戻り光をＲＦ再生に用いず、タンジェンシャルチルト検出に用いる場合である。同一トラック上に配置する場合は、スポット２１及び２３を形成する光の戻り光を検出してＲＦ再生に用いても、スポット２２によるＲＦ再生結果と同様である。
【００５２】
なお、再生ＲＦ信号は、戻り光量をフォトディテクター１１で観察することで検出できる。また、再生ＲＦ信号を、低域通過フィルターを通して観察することで、ギャップエラー信号、チルトエラー信号が得られることは、前述の第４の実施の形態例と同様である。
この場合においても、上述の各形態例と同様に、良好にチルト制御とギャップ制御とを自動的に行うことができて、安定した良好な再生を行うことが可能となる。
【００５３】
（６）第６の実施の形態例
次に、３つのレーザー等の光源及びグレーティングを用いて、複数のスポットを光記録媒体上に形成する場合の記録再生装置の再生システムに適用した例について、図１７の概略構成図を参照して説明する。図１７において、図１及び図１１に対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この場合の、光記録媒体９の記録面上のスポットの配置態様を図１８Ａ及びＢに示す。図１８Ａに示す例は、前述の第３の実施の形態例において説明した図１２の例と同様である。図１８Ｂに示す例は、スポット２１を形成する光の戻り光及びスポット２３を形成する光の戻り光をＲＦ再生に用いず、タンジェンシャルチルト検出に用いる場合である。スポット２１及び２３を形成する光の戻り光のＲＦ再生結果は、スポット２２を形成する光のＲＦ再生結果と同様である。
【００５４】
そして、スポット２２を形成する光のグレーティング５により分割されたサブスポット２４及び２５を形成する光の戻り光により、ラジアルチルト検出を行う。なお、再生ＲＦ信号は戻り光量をフォトディテクター１１で観察することで検出できる。また、再生ＲＦ信号を、低域通過フィルターを通して観察することで、ギャップエラー信号、チルトエラー信号が得られることは、上述の各例と同様である。
【００５５】
このような構成とすることによって、前述の第３の実施の形態例と同様に、３トラック分の再生を同時に行うことができて、記録情報の再生転送レートを３倍に高めることができ、更に、トラック間にまたがるスポット２４を形成する光の戻り光、スポット２２を形成する光の戻り光及びスポット２５を形成する光の戻り光によりラジアル方向のチルト制御を行い、かつ１トラック上に配列されるスポット２１〜２３を形成する光の戻り光によりタンジェンシャル方向のチルト制御をも行うことができる。また同時に、ギャップ制御も精度良く行うことができる。
このように、双方向のチルト制御を自動的に行う構成とすることによって、より確実にチルトを低減化し、安定した良好な再生を行うことができる。
【００５６】
以上説明したように、本発明によれば、近接場光を用いる光記録媒体に対して、記録及び／又は再生にあたって、ギャップ制御及びチルト制御を容易かつ確実に、また外部のギャップセンサーやチルトセンサーを用いることなく自動的に精度良く行うことができて、安定した良好な記録及び／又は再生を行うことができる。なお、本発明は以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、例えば光記録再生装置において、ギャップ制御にあたり、偏光方向の相違を利用して再生信号とギャップ制御用戻り光を分離する方法に利用するなど、本発明構成を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明による光学ピックアップ装置を備えた光記録再生装置の一例の概略構成図である。
【図２】Ａは本発明による光学ピックアップ装置による光記録媒体上のスポットの配置態様の一例の平面構成図である。Ｂは本発明による光学ピックアップ装置による光記録媒体上のスポットの配置態様の一例の平面構成図である。
【図３】ラジアル方向及びタンジェンシャル方向の説明図である。
【図４】本発明による光学ピックアップ装置における光記録媒体への光の入射態様を示す概略構成図である。
【図５】Ａは近接場光を用いた光記録媒体とヘッド部とのギャップを示す概略構成図である。Ｂは近接場光を用いた光記録媒体におけるギャップと戻り光量との関係を示す図である。
【図６】Ａは光学ピックアップ装置のチルト角の説明図である。Ｂは光学ピックアップ装置のチルト角の説明図である。Ｃは光学ピックアップ装置のチルト角の説明図である。
【図７】Ａはチルト角と戻り光量との関係の説明図である。Ｂはチルト角と戻り光量との関係の説明図である。Ｃはチルト角と戻り光量との関係の説明図である。
【図８】Ａはスポットが奇数個の場合の説明図である。Ｂはスポットが偶数個の場合の説明図である。
【図９】本発明による光学ピックアップ装置を備えた光記録再生装置の一例の概略構成図である。
【図１０】本発明による光学ピックアップ装置による光記録媒体上のスポットの配置態様の一例の概略構成図である。
【図１１】本発明による光学ピックアップ装置を備えた光記録再生装置の一例の概略構成図である。
【図１２】本発明による光学ピックアップ装置による光記録媒体上のスポットの配置態様の一例の概略構成図である。
【図１３】本発明による光学ピックアップ装置を備えた光記録再生装置の一例の概略構成図である。
【図１４】Ａは本発明による光学ピックアップ装置による光記録媒体上のスポットの配置態様の一例の概略構成図である。Ｂは本発明による光学ピックアップ装置による光記録媒体上のスポットの配置態様の一例の概略構成図である。
【図１５】本発明による光学ピックアップ装置を備えた光記録再生装置の一例の概略構成図である。
【図１６】Ａは本発明による光学ピックアップ装置による光記録媒体上のスポットの配置態様の一例の概略構成図である。Ｂは本発明による光学ピックアップ装置による光記録媒体上のスポットの配置態様の一例の概略構成図である。
【図１７】本発明による光学ピックアップ装置を備えた光記録再生装置の一例の概略構成図である。
【図１８】Ａは本発明による光学ピックアップ装置による光記録媒体上のスポットの配置態様の一例の概略構成図である。Ｂは本発明による光学ピックアップ装置による光記録媒体上のスポットの配置態様の一例の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５８】
１．情報源、２．パワー制御手段、３．光源、４．コリメーターレンズ、５．グレーティング、６．ビームスプリッター、７．ミラー、８．アクチュエーター、９．光記録媒体、１０．第２のレンズ、１１．フォトディテクター、１２．チルトサーボ、１３．ギャップサーボ、１５．回転手段、１６．第１のレンズ、１７．アクチュエーター、４１．光学系、４２．ヘッド部、４３．チルト駆動部、４４．ギャップ駆動部、４５．光検出部、４６．チルト制御部、４７．ギャップ制御部、４８．移動機構部
【図１】
2006004596.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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